CN111842579B - 适用于中空型材弯折的顶弯设备及其顶弯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械技术领域。适用于中空型材弯折的顶弯设备，包括一机架，机架的中央可拆卸安装有前后设置的活动成型块以及固定成型块，活动成型块与伸缩方向为前后方向的主油缸的活塞杆可拆卸连接；机架的右侧还可拆卸安装有用于固定工件的右端的右侧油缸夹紧机构；机架的左侧还可拆卸安装有用于固定工件的左端的左侧油缸夹紧机构；机架上还可拆卸安装有一引导方向为前后方向的导轨，左侧油缸夹紧机构与导轨滑动连接，且机架的左侧还可拆卸安装有用于驱动左侧油缸夹紧机构前后运动的左侧推动油缸，左侧推动油缸的活塞杆与左侧油缸夹紧机构可拆卸连接。本专利通过优化传统的顶弯机构，通过主油缸以及左侧推动油缸实现对工件的双区域推动，并利用油缸压紧料，降低弹性变形。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体是顶弯设备。
背景技术
顶弯是某些铝合金工件加工过程中的工序之一。
弯折的方式，有直接折弯法，即将铝合金工件围绕固定支柱进行折弯，而直接折弯法在折弯时工件的表面摩擦力大，影响外观；且折弯时会变形，人工折弯过程中没有模具，折弯处容易凹陷，降低了钢管强度，而且人工折弯需要很大的力气，劳动强度较高。
目前也存有设备进行弯折，比如申请号为201610980489.2的中国专利，公开了一种中空铝条弯折设备及其使用方法，所述装置可将中空铝条弯折成需要的使用外形状，包括载架、设置于载架上的左固夹件、可旋动地安装在固定设置于所述载架上的限位套管的外圈处的轮型配件、与电动机动接的主动轮、以及可旋动地支撑于所述限位套管内圈处的伸长旋转杆件，其中，所述轮型配件包括靠近所述载架的从动轮以及相对远离所述载架而从所述从动轮凸起出的弯折圆件部。
上述专利针对于中空铝条的固定为，首先使所述左固夹件将所述中空铝条夹住，之后将右可移动夹件将所述中空铝条夹住；中空铝条的表面与左固夹件和右可移动夹件均为静止抵接，避免了滑式抵接对中空铝条的表面造成损伤。
然而，上述中空型材的固定方式，一旦当夹持中空型材的夹持件的夹紧力过大，容易导致对产品夹持处的夹持形变，不便于保证产品质量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供适用于中空型材弯折的顶弯设备，以解决以上至少一个技术问题。
本发明提供一种采用该顶弯设备的顶弯方法，以解决以上至少一个技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供了适用于中空型材弯折的顶弯设备，包括一顶弯设备主体，所述顶弯设备主体包括一机架，其特征在于，所述机架上可拆卸安装有固定成型块，所述机架上可拆卸安装有一伸缩方向为前后方向的主油缸，所述主油缸的活塞杆可拆卸连接有活动成型块，所述活动成型块以及所述固定成型块前后设置；
所述机架上还可拆卸安装有用于固定中空型材的左端的左侧油缸夹紧机构，所述左侧油缸夹紧机构包括左侧支撑座，所述左侧支撑座上的左方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧插芯机构，所述左侧支撑座上的左方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧插芯机构，所述左侧插芯机构包括用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧芯块，所述左侧支撑座的左侧开设有用于左侧插芯机构工作时左侧芯块穿过的通孔；
所述机架上还可拆卸安装有用于固定中空型材的右端的右侧油缸夹紧机构，所述右侧油缸夹紧机构包括右侧支撑座，所述左侧支撑座上的左方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧插芯机构，所述右侧插芯机构包括用于插入中空型材的轴向通孔内的右侧芯块，所述右侧支撑座的右侧开设有用于右侧插芯机构工作时右侧芯块穿过的通孔。
本专利通过增设有左侧插芯机构以及右侧插芯机构，便于实现对中空型材夹持处的中空部位的支撑，避免被左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构挤压形变的问题。
工作步骤依次为放置工件，左插芯机构以及右插芯机构动作，左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构动作夹紧工件的左右两端，进而实现对工件两端的夹紧固定。
进一步优选地，所述左侧插芯机构还包括用于驱动左侧芯块左右移动的左侧插芯油缸，所述左侧插芯油缸的活塞杆与所述左侧芯块可拆卸连接；
所述右侧插芯机构还包括用于驱动右侧芯块左右移动的右侧插芯油缸，所述右侧插芯油缸的活塞杆与所述右侧芯块可拆卸连接。
便于实现油缸带动芯块左右往复运动。
进一步优选地，所述左侧油缸夹紧机构可前后滑动；
所述机架上可拆卸安装有用于引导左侧油缸夹紧机构前后滑动的左侧导轨，所述机架上还可拆卸安装有用于驱动左侧油缸夹紧机构沿着左侧导轨前后运动的左侧推动油缸，所述左侧推动油缸的活塞杆与所述左侧油缸夹紧机构可拆卸连接，所述左侧推动油缸位于所述左侧油缸夹紧机构的后方；
当所述右侧油缸夹紧机构可前后滑动时，所述机架上可拆卸安装有用于引导右侧油缸夹紧机构前后滑动的右侧导轨，所述机架上还可拆卸安装有用于驱动右侧油缸夹紧机构沿着右侧导轨前后运动的右侧推动油缸，所述右侧推动油缸的活塞杆与所述右侧油缸夹紧机构可拆卸连接，所述右侧推动油缸位于所述右侧油缸夹紧机构的后方。
本专利通过优化传统的顶弯机构，通过左侧推动油缸或者右侧推动油缸可以前后滑动，实现对工件的多区域推动，实现工件的不同区域的逐步弯曲，并利用油缸压紧料，在工件的弯曲过程中，降低弹性变形，保证弯曲效果。
工件夹紧后，左侧推动油缸或者右侧推动油缸动作，主油缸动作，主油缸复位，左侧推动油缸或者右侧推动油缸动作，左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构复位，左插芯机构以及右插芯机构复位。进而实现对工件的顶弯。
进一步优选的，所述左侧油缸夹紧机构包括左侧支撑座以及安装在左侧支撑座上的左侧液压油缸，所述左侧液压油缸的活塞杆上可拆卸安装有左侧压块；
所述右侧油缸夹紧机构包括右侧支撑座以及安装在右侧支撑座上的右侧液压油缸，所述右侧液压油缸的活塞杆上可拆卸安装有右侧压块。
进一步优选的，所述左侧液压油缸以及所述右侧液压油缸的活塞杆的运动方向为从前至后倾斜向下；
所述左侧支撑座以及所述右侧支撑座上均设有断面呈L形的限位部，所述限位部用于对工件的底面以及后侧面相抵；
所述左侧压块以及所述右侧压块上均开设有用于抵住工件的缺口，所述缺口的端面呈L形，所述缺口用于对工件的顶面以及前侧面相抵。
进而实现对工件的固定。
进一步优选地，所述活动成型块上开设有用于嵌入工件的定位槽；
所述定位槽呈S状；
所述定位槽的内壁粘附有橡胶层。
便于实现对工件的预定位。
进一步优选地，所述固定成型块上设有用于接触工件的弧形曲面。
便于工件的定型弯折。
采用所述顶弯设备的顶弯方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将待加工料的左右两端分别摆放在左支撑座以及右支撑座上；
步骤二，控制左侧插芯机构以及右侧插芯机构的动作；
步骤三，控制左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构的动作；
步骤四，控制左侧推动油缸或者右侧推动油缸动作；
步骤五，控制主油缸动作；
步骤六，控制主油缸复位；
步骤七，控制左侧推动油缸或者右侧推动油缸复位；
步骤八，控制左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构复位；
步骤九，控制左侧插芯机构以及右侧插芯机构复位；
步骤十，取出加工完成的产品。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的另一视角下的一种结构示意图。
其中：1为机架，2为左侧导轨，3为左侧油缸夹紧机构，4为左侧插芯机构，5为左侧推动油缸，6为主油缸，7为右侧油缸夹紧机构，8为右侧插芯机构，9为活动成型块，10为固定成型块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1以及图2，适用于中空型材弯折的顶弯设备，包括一顶弯设备主体，顶弯设备主体包括一机架1，机架上可拆卸安装有固定成型块10，机架上可拆卸安装有一伸缩方向为前后方向的主油缸，主油缸的活塞杆可拆卸连接有活动成型块9，活动成型块以及固定成型块前后设置。
机架1上还可拆卸安装有用于固定中空型材的左端的左侧油缸夹紧机构3，左侧油缸夹紧机构3包括左侧支撑座，左侧支撑座上的左方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧插芯机构4，左侧支撑座上的左方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧插芯机构4，左侧插芯机构4包括用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧芯块，左侧支撑座的左侧开设有用于左侧插芯机构4工作时左侧芯块穿过的通孔。
机架1上还可拆卸安装有用于固定中空型材的右端的右侧油缸夹紧机构7，右侧油缸夹紧机构7包括右侧支撑座，左侧支撑座上的左方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧插芯机构4，右侧插芯机构8包括用于插入中空型材的轴向通孔内的右侧芯块，右侧支撑座的右侧开设有用于右侧插芯机构8工作时右侧芯块穿过的通孔。
本专利通过增设有左侧插芯机构4以及右侧插芯机构8，便于实现对中空型材夹持处的中空部位的支撑，避免被左侧油缸夹紧机构3以及右侧油缸夹紧机构7挤压形变的问题。
工作步骤依次为放置工件，左插芯机构以及右插芯机构动作，左侧油缸夹紧机构3以及右侧油缸夹紧机构7动作夹紧工件的左右两端，进而实现对工件两端的夹紧固定。
左侧插芯机构4还包括用于驱动左侧芯块左右移动的左侧插芯油缸，左侧插芯油缸的活塞杆与左侧芯块可拆卸连接；右侧插芯机构8还包括用于驱动右侧芯块左右移动的右侧插芯油缸，右侧插芯油缸的活塞杆与右侧芯块可拆卸连接。便于实现油缸带动芯块左右往复运动。
左侧油缸夹紧机构3可前后滑动。机架1上可拆卸安装有用于引导左侧油缸夹紧机构3前后滑动的左侧导轨2，机架1上还可拆卸安装有用于驱动左侧油缸夹紧机构3沿着左侧导轨2前后运动的左侧推动油缸5，左侧推动油缸5的活塞杆与左侧油缸夹紧机构3可拆卸连接，左侧推动油缸5位于左侧油缸夹紧机构3的后方。
本专利通过优化传统的顶弯机构，通过左侧推动油缸5或者右侧推动油缸可以前后滑动，实现对工件的多区域推动，实现工件的不同区域的逐步弯曲，并利用油缸压紧料，在工件的弯曲过程中，降低弹性变形，保证弯曲效果。
工件夹紧后，左侧推动油缸5或者右侧推动油缸动作，主油缸6动作，主油缸6复位，左侧推动油缸5或者右侧推动油缸动作，左侧油缸夹紧机构3以及右侧油缸夹紧机构7复位，左插芯机构以及右插芯机构复位。进而实现对工件的顶弯。
左侧油缸夹紧机构3包括左侧支撑座以及安装在左侧支撑座上的左侧液压油缸，左侧液压油缸的活塞杆上可拆卸安装有左侧压块；右侧油缸夹紧机构7包括右侧支撑座以及安装在右侧支撑座上的右侧液压油缸，右侧液压油缸的活塞杆上可拆卸安装有右侧压块。
左侧液压油缸以及右侧液压油缸的活塞杆的运动方向为从前至后倾斜向下；左侧支撑座以及右侧支撑座上均设有断面呈L形的限位部，限位部用于对工件的底面以及后侧面相抵；左侧压块以及右侧压块上均开设有用于抵住工件的缺口，缺口的端面呈L形，缺口用于对工件的顶面以及前侧面相抵。进而实现对工件的固定。
右侧油缸夹紧机构的右侧支撑座的底部设有从下至上依次设置的三个支撑块，三个支撑块依次为从下至上排布的下支撑块、中间支撑块以及上支撑块；下支撑块与中间支撑块以左右方向为滑动方向滑动连接，中间支撑块与上支撑块以前后方向为滑动方向滑动连接。上支撑块上安装有右侧液压油缸。便于实现右侧液压油缸位置的前后左右方位的调整。通过更换三个支撑块的高度实现高度的调整。下支撑块与中间支撑块上开设有引导方向为左右方向的第一条状凹槽，下支撑块与中间支撑块的第一条状凹槽上下拼合引导下引导条滑动。中间支撑块与上支撑块上开设有引导方向为前后方向的第二条状凹槽。中间支撑块与上支撑块的第二条状凹槽上下拼合引导上引导条滑动。右侧支撑座通过穿过三个支撑块的螺钉固定在机架上。
活动成型块上开设有用于嵌入工件的定位槽；定位槽呈S状；定位槽的内壁粘附有橡胶层。固定成型块上设有用于接触工件的弧形曲面。便于工件的定型弯折。
采用顶弯设备的顶弯方法，包括如下步骤：
步骤一，将待加工料的左右两端分别摆放在左支撑座以及右支撑座上；
步骤二，通过电控按钮控制左侧插芯机构以及右侧插芯机构的动作；
步骤三，通过电控按钮控制左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构的动作；
步骤四，通过电控按钮控制左侧推动油缸或者右侧推动油缸动作；
步骤五，通过电控按钮控制主油缸动作；
步骤六，通过电控按钮控制主油缸复位；
步骤七，通过电控按钮控制左侧推动油缸或者右侧推动油缸复位；
步骤八，通过电控按钮控制左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构复位；
步骤九，通过电控按钮控制左侧插芯机构以及右侧插芯机构复位；
步骤十，取出加工完成的产品。
主油缸的推力大于工件在T4状态顶弯的屈服强度*工件的横截面面积。便于保证顶弯效果，保证成型后的轮廓精度。工件型材在T4状态指的是铝合金淬火以后自然时效，放在空气中间的一段时间。比如针对于铝型材牌号6082.截面积782.1mm2,在T4状态顶弯，屈服强度180Mpa。也就是说让型材弯曲变形需要：F＝180*782.1＝14.23T的力。所以选择需要产生大于此力的油缸。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.适用于中空型材弯折的顶弯设备，包括一顶弯设备主体，所述顶弯设备主体包括一机架，其特征在于，所述机架上可拆卸安装有固定成型块，所述机架上可拆卸安装有一伸缩方向为前后方向的主油缸，所述主油缸的活塞杆可拆卸连接有活动成型块，所述活动成型块以及所述固定成型块前后设置；
所述机架上还可拆卸安装有用于固定中空型材的左端的左侧油缸夹紧机构，所述左侧油缸夹紧机构包括左侧支撑座以及安装在左侧支撑座上的左侧液压油缸，所述左侧液压油缸的活塞杆上可拆卸安装有左侧压块；所述左侧支撑座上的左方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧插芯机构，所述左侧插芯机构包括用于插入中空型材的轴向通孔内的左侧芯块，所述左侧支撑座的左侧开设有用于左侧插芯机构工作时左侧芯块穿过的通孔；
所述机架上还可拆卸安装有用于固定中空型材的右端的右侧油缸夹紧机构，所述右侧油缸夹紧机构包括右侧支撑座以及安装在右侧支撑座上的右侧液压油缸，所述右侧液压油缸的活塞杆上可拆卸安装有右侧压块；
所述右侧支撑座上的右方可拆卸安装有用于插入中空型材的轴向通孔内的右侧插芯机构，所述右侧插芯机构包括用于插入中空型材的轴向通孔内的右侧芯块，所述右侧支撑座的右侧开设有用于右侧插芯机构工作时右侧芯块穿过的通孔；
右侧油缸夹紧机构的右侧支撑座的底部设有从下至上依次设置的三个支撑块，三个支撑块依次为从下至上排布的下支撑块、中间支撑块以及上支撑块；下支撑块与中间支撑块以左右方向为滑动方向滑动连接，中间支撑块与上支撑块以前后方向为滑动方向滑动连接；通过更换三个支撑块的高度实现高度的调整；
所述左侧油缸夹紧机构可前后滑动；
所述机架上可拆卸安装有用于引导左侧油缸夹紧机构前后滑动的左侧导轨，所述机架上还可拆卸安装有用于驱动左侧油缸夹紧机构沿着左侧导轨前后运动的左侧推动油缸，所述左侧推动油缸的活塞杆与所述左侧油缸夹紧机构可拆卸连接，所述左侧推动油缸位于所述左侧油缸夹紧机构的后方；
所述活动成型块上开设有用于嵌入工件的定位槽；
所述定位槽呈S状；
所述定位槽的内壁粘附有橡胶层；
所述固定成型块上设有用于接触工件的弧形曲面；
顶弯设备的顶弯方法，包括如下步骤：
步骤一，将待加工工件的左右两端分别摆放在左侧支撑座以及右侧支撑座上；
步骤二，控制左侧插芯机构以及右侧插芯机构的动作；
步骤三，控制左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构的动作；
步骤四，控制左侧推动油缸动作；
步骤五，控制主油缸动作；
步骤六，控制主油缸复位；
步骤七，控制左侧推动油缸复位；
步骤八，控制左侧油缸夹紧机构以及右侧油缸夹紧机构复位；
步骤九，控制左侧插芯机构以及右侧插芯机构复位；
步骤十，取出加工完成的产品。
2.根据权利要求1所述的适用于中空型材弯折的顶弯设备，其特征在于：所述左侧插芯机构还包括用于驱动左侧芯块左右移动的左侧插芯油缸，所述左侧插芯油缸的活塞杆与所述左侧芯块可拆卸连接；
所述右侧插芯机构还包括用于驱动右侧芯块左右移动的右侧插芯油缸，所述右侧插芯油缸的活塞杆与所述右侧芯块可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的适用于中空型材弯折的顶弯设备，其特征在于：所述左侧液压油缸以及所述右侧液压油缸的活塞杆的运动方向为从前至后倾斜向下；
所述左侧支撑座以及所述右侧支撑座上均设有断面呈L形的限位部，所述限位部用于与工件的底面以及后侧面相抵；
所述左侧压块以及所述右侧压块上均开设有用于抵住工件的缺口，所述缺口的端面呈L形，所述缺口用于与工件的顶面以及前侧面相抵。
4.根据权利要求1所述的适用于中空型材弯折的顶弯设备，其特征在于，所述主油缸的推力大于工件在T4状态顶弯的屈服强度*工件的横截面面积；
工件在T4状态指的是铝合金淬火以后自然时效，放在空气中间的一段时间。
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